Учебное пособие Харьков 014 удк

31
Гибкий производственный модуль – это технологическая еди-
ница оборудования (один-два станка с ЧПУ), оснащенных механиз-
мами автоматической смены инструмента, автоматической смены 
заготовок и транспортирования их со склада до зоны обработки с 
помощью различных транспортных средств, например самоходных 
роботизированных тележек. Этот комплекс связан с единым мате-
матическим обеспечением, способствующим работе оборудования в 
автоматическом режиме с минимальным участием человека. Главная 
особенность ГПМ – возможность работы без участия человека и 
способность встраиваться в систему более высокого ранга. Гибкая 
линия состоит из нескольких модулей, оборудованных транспортной 
и инструментальной системами и управляемых микроЭВМ. Гибкий 
участок – разновидность ГПЛ; он отличается составом и взаимоза-
меняемостью технологического оборудования и видом транспорта. 
Гибкие модуль, линия, участок, представляющие собою самостоя-
тельнее производственные подразделения с взаимосвязанным техно-
логическим оборудованием, являются основными звеньями для пост-
роения гибких производств более высокого порядка (цеха, завода). 
Таким образом, в ГПС функционируют два потока ресурсов: 
материальный и информационный. Материальный поток обеспе-
чивает выполнение всех основных и вспомогательных операций 
процесса обработки предметов: подачу заготовок и инструмента и 
установку их на станках; механическую обработку деталей; снятие 
готовых деталей и перемещение их на склад; замену инструмента и 
его перемещение; контроль обработки и состояния инструмента; 
уборку стружки и подачу смазочно-охлаждающей жидкости. Инфор-
мационный поток обеспечивает: очередность, сроки и количество 
обрабатываемых предметов, предусмотренные планами работы ГПС; 
передачу программ обработки непосредственно исполнительным 
органам станков, программ работы роботов, установочных и перек-
ладочных механизмов, программ обеспечения заготовками, инстру-
ментом, вспомогательными материалами, программ управления всем 
комплексом и учета его работы, а также групповое управление 
станками, транспортно-накопительными механизмами, системой 
инструментального обслуживания. 
На рис. 3.1 показан пример простой линейной компоновки 
однопоточной роботизированной технологической линии холодной 
штамповки с непосредственной связью между составляющими 
линию ячейками. В ней отсутствует межоперационная транспортная 

32 
система, а предметы производства передаются от одной ячейки к 
другой непосредственно входящими в них вспомогательными ПР. 
Такие линии с непосредственной жесткой связью между ячейками 
просты, однако требуют строго определенного взаимного располо-
жения основного технологического оборудования. 
ТО – основное технологическое оборудование;
ПР – промышленный робот; М – магазин поштучной выдачи заготовок 
Рис. 3.1. Схема однопоточной роботизированной технологической
линии холодной штамповки с линейной компоновкой:
Данная компоновка характерна для технологических процессов 
с малым циклом обработки предметов производства на техноло-
гическом оборудовании (единицы, десятки секунд), что свойственно, 
в частности, процессам холодно-листовой штамповки. Для техно-
логических процессов с большей длительностью обработки на техно-
логическом оборудовании часто применяют другой тип построения 
комплексов с обслуживанием одним ПР нескольких единиц техноло-
гического оборудования. 
На рис. 3.2 показан вариант такого комплекса с круговой компо-
новкой, в котором один ПР обслуживает 3 металлорежущих станка, 
расположенных вокруг него. 
По мере совершенствования МС происходит устойчивый рост 
доли ПР, применяемых на основных технологических операциях. 
Хотя внедрение ПР на основных промышленных операциях требует 
значительно больших (в 3-4 раза) затрат, чем на вспомогательных 
операциях, именно здесь достигается наибольшая эффективность 
применения ПР при высвобождении рабочих мест. Велик и социаль-
ный эффект в связи с вредностью для человека ряда таких операций 

33
(например окраска, сварка) или их монотонностью (например, сборка 
на конвейере). В машиностроении основными типами технологи-
ческих комплексов в которых ПР получили распространение на 
основных операциях, являются комплексы сборки, сварки, нанесения 
покрытий, шлифования, зачистки, клепки. 
Рис. 3.2. Схема роботизированного технологического участка
механической обработки с круговой компоновкой 
Сборочные робототехнические комплексы. Этот тип робототех-
нических комплексов по своему значению является, пожалуй, наибо-
лее важным. Сборочные операции в машиностроении составляют до 
40% себестоимости изделий, а в приборостроении больше – до
50–60%. Вместе с этим, степень автоматизации сборочных работ 
сегодня весьма низка в связи с ограниченными возможностями, 
которые имеют здесь традиционные средства автоматизации в виде 
специальных сборочных автоматов. Поэтому создание гибких сбо-
рочных комплексов на ПР является одним из основных направлений 
в автоматизации сборочных операций. 
К сборочным операциям в приборостроении относятся механи-
ческая сборка, электрический монтаж, микроэлектронная сборка. 
Процесс сборки состоит из следующих последовательных взаимо-
связанных операций: 
– загрузка собираемых деталей в загрузочные и транспортные 
устройства (обычно с их ориентацией); 
– перемещение деталей к месту сборки; 
– базирование, т. е. фиксация в строго определенной позиции, с 
ориентацией деталей на сборочной позиции; 

34 
– собственно операция сборки, т. е. сопряжения деталей, вклю-
чая закрепление; 
– контрольно-измерительные операции в ходе сборки; 
– удаление собранного узла со сборочной позиции для пере-
мещения на следующую позицию, если сборка не закончена. 
Для выполнения механической обработки, не связанной со 
сверхвысокими силовыми режимами резания часто применяют про-
мышленных роботов, непосредственно выполняющих процесс обра-
ботки – как бы ручная работа в исполнении роботов (рис. 3.3). 
Рис. 3.3. Фрезерование облицовочных панелей в робототехническом
комплексе двумя роботами 
Особенно роботы эффективны при работе с крупногабаритными 
заготовками, сложными контурами и прочими задачами, где антропо-
морфная кинематика развивает свои максимальные преимущества. 
Например, обработка пластмассовых деталей автомобильной 
промышленности требует тщательной детализации при проектиро-
вании комплексов, точного изготовления и монтажа, а также опре-
деленной гибкости при вводе в эксплуатацию. 
Применение 3D системы оffline-программирования, планирова-
ния и моделирования, а также привлечение ведущих специалистов и 
производителей вспомогательного робототехнического оборудова-
ния дает возможность производить робототехнические комплексы, 
ориентированные на нужды и пожелания заказчиков. 

35
Робототехнические комплексы фрезерования известны своим 
эталонным качеством на рынке гибких решений процессов резки в 
робототехнике. 
В качестве режущего инструмента, как правило, применяют 
осевой инструмент, высокооборотистые фрезы, лазерные, плазмен-
ные технологии. 
Широко применяются робототехнические комплексы на опера-
циях сварки, особенно електроконтактной сварки в автомобилестро-
ении. На рис. 3.4 показан цех сварки кузова Hyundai Solaris на автос-
борочном заводе в Санкт-Петербурге. 

жүктеу/скачать 23,07 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: